Android设计模式之——工厂方法模式

一、介绍

工厂方法模式（Factory Pattern），是创建型设计模式之一。工厂方法模式是一种结构简单的模式，其在我们平时开发中应用很广泛，也许你并不知道，但是你已经使用了无数次该模式了，如Android中的Activity里的各个生命周期方法，以onCreate方法为例，它就可以看作是一个工厂方法，我们在其中可以构造我们的View并通过setContentView返回给framework处理等，相关内容我们下面再讲，先看看工厂方法模式定义。

二、定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。

三、使用场景

在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。复杂对象适合使用工厂模式，用new就可以完成创建的对象无需使用工厂模式。

四、模式的简单实现

抽象产品类：

public abstract class Product {/*** 产品类的抽象方法* 由具体的产品类去实现* */public abstract void method();
}

具体产品类A：

public class ConcreteProductA extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("我是具体的产品A");}
}

具体产品类B：

public class ConcreteProductB extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("我是具体的产品B");}
}

抽象工厂类：

public abstract class Factory {/*** 抽象工厂方法* 具体由子类实现* * @return 具体的产品对象* */public abstract Product createProduct();
}

具体工厂类：

public class ConcreteFactory extends Factory {/*** 具体工厂类* */@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}

客户类：

public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new ConcreteFactory();Product product = factory.createProduct();product.method();}
}

结果：

我是具体的产品A

这里的几个角色都很简单，主要分为四大模块，一是抽象工厂，其为工厂方法模式的核心；二是具体工厂，其实现了具体的业务逻辑；三是抽象产品，是工厂方法模式所创建的产品的父类；四是具体产品，为实现抽象产品的某个具体产品的对象。

上述的代码中我们在Client类中构造了一个工厂对象，并通过其生产了一个产品对象，这里我们得到的产品对象是ConcreteProductA的实例，如果想得到ConcreteProductB的实例，更改ConcreteFactory中的逻辑即可：

public class ConcreteFactory extends Factory {/*** 具体工厂类* */@Overridepublic Product createProduct() {//return new ConcreteProductA();return new ConcreteProductB();}
}

这种方式比较常见，需要哪一个产品就生产哪一个，有时候也可以利用反射的方式更简洁的来生产具体产品对象，此时，需要在工厂方法的参数列表中传入一个Class类来决定是哪一个产品类：

public abstract class Factory {/*** 抽象工厂方法* 具体由子类实现* * @param clz 产品对象类类型* * @return 具体的产品对象* */public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz);
}

对于具体的工厂类，则通过反射获取类的示例即可：

public class ConcreteFactory extends Factory {/*** 具体工厂类* */@SuppressWarnings("unchecked")@Overridepublic <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {Product product = null;try {product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return (T)product;}
}

最后在看看Client中的实现：

public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new ConcreteFactory();Product product = factory.createProduct(ConcreteProductB.class);product.method();}
}

需要哪一个类的对象就传入哪一个类的类型即可，这种方法比较简洁、动态，如果你不喜欢这种方式，也可以尝试为每一个产品都定义一个具体的工厂，各司其职。

public class ConcreteFactoryA extends Factory {/*** 具体工厂类**/@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}public class ConcreteFactoryB extends Factory {/*** 具体工厂类**/@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}
}public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factoryA = new ConcreteFactoryA();Product productA = factoryA.createProduct();productA.method();Factory factoryB = new ConcreteFactoryB();Product productB = factoryB.createProduct();productB.method();}
}

像这样拥有多个工厂的方式我们称为多工厂方法模式，同样的，回到我们最初的那个工厂方法模式，当我们的工厂只有一个的时候，我们还是为工厂提供了一个抽象类，那么，我们是否可以将其简化掉呢？如果确定你的工厂类只有一个，那么简化掉抽象类是肯定没问题的，我们只需要将对应的工厂方法改为静态方法即可：

public class Factory {/*** 具体工厂类**/@Overridepublic static Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}

像这样的方式又称为简单工厂模式或静态工厂模式，它是工厂方法模式的一个弱化版本。

其实到这里大家应该可以发现，工厂方法模式是完全符合设计原则的，其降低了对象之间的耦合度，而且，工厂方法模式依赖于抽象的架构，其将实例化的任务交由子类去完成，有非常好的扩展性。

五、Android源码中的工厂方法模式

Activity的各种生命周期
ArrayList和HashSet

六、总结

优点：

工厂方法模式完全符合设计原则，降低了对象之间的耦合。高层模块只需要知道产品的抽象类，其他的实现都不需要关心。
良好的封装性，代码结构清晰。扩展性好。

缺点：

每次我们为工厂方法模式添加新的产品时就要编写一个新的产品类。同时还要引入抽象层，这必然会导致类结构的复杂化，所以，在某些情况比较简单时，是否要使用工厂模式，需要设计者权衡利弊了。